De
acuerdo con Riaza Molina (2011) el
modelo del big bang se comienza a gestar en la primera mitad del siglo XX, en
un contexto en donde no solamente lo científico sufría una serie de
transformaciones si no que las artes en todas sus expresiones comenzaron en una
ruptura de paradigmas. Es a partir de este proceso en donde Lemaître inicia el proceso del cálculo del
alejamiento de las galaxias; este proceso influido del efecto Doppler aplicado
para las ondas electromagnéticas como es el caso de la luz, con la diferencia
que en este no existe un medio físico en el cual se pueda utilizar como
referencia por lo que se debe hacer uso de la relatividad especial, según Young,
Sears, Zemansky, & Freedman, (2009, p. 557)
Figura 2. Ecuación del efecto Doppler aplicada
a la luz.
A partir de esta aplicación es que la luz de
la mayoría de las galaxias está desplazada hacia el extremo de mayor longitud
de onda (rojo) del espectro visible, efecto llamado desplazamiento o
corrimiento al rojo. Esto suele describirse como un efecto Doppler debido al
alejamiento de las galaxias.
A partir de esto señala Riaza Molina (2011) Lemaître trata de calcular la velocidad de
alejamiento de las galaxias, obteniendo un valor muy alto de modo que concluye
que al ser un valor tan grande tuvo que existir un tamaño mucho menor del universo.
Con el aporte de Friedmann quien había encontrado varias soluciones a las
ecuaciones de Einstein, era compatible con la física el hecho de que el
universo hubiera tenido un principio. De esta manera Lemaître Al no encontrar
contradicción reformula su modelo cosmológico, a partir de la mecánica cuántica,
comenzando en un punto donde las leyes de la física perdían completamente su
razón y el universo comenzaba un proceso de expansión; esto denominado modelo
del átomo primordial, que contiene toda la materia y la energía a partir de la
cual se formó el Universo.
A partir de lo anterior Edwin Hubble en 1929
demuestra experimentalmente la expansión del Universo, según Hawking (1988, pp.
70-71) Hubble demostró que nuestra galaxia no era la única, habían muchas otras
con amplias regiones de vació entre
ellas; para ello utilizó un método indirecto considerando que el brillo
aparente de una estrella depende de dos factores: la cantidad de luz que
irradia y lo lejos que se encuentre el espectador, advirtiendo así que si encontramos
estrellas de una luminosidad constante debido a su cercanía con la tierra, de
encontrar otras estrellas con esta característica en otra galaxia podríamos
suponer que tendrían la misma luminosidad y calcular así la distancia de esta
galaxia.
Esta conclusión fue predicha por Friedmann
demostrando así que no tendría sentido visualizar el universo de manera
estática, como fue promovido por el mismo Einstein.
A partir de estos aportes es hasta 1948 cuando George Gamow en conjunto con Ralph
Alpher y Hans Bethe, según Tretkoff (2008) publicaron un artículo en la revista
Physical Review titulado "El origen de los elementos químicos". (Hans
Bethe no había contribuido realmente al trabajo), pero el documento contiene un
descubrimiento científico significativo. Ralph Alpher y George Gamow explicaron
cómo las condiciones extremas poco después del Big Bang podrían explicar la
abundancia observada de los elementos más comunes en el universo.
El documento, aún conocido como el papel
alfa-beta-gamma, no solo explicó el origen de los elementos más abundantes en
el universo, sino que también proporcionó el primer soporte para el modelo de
Big Bang desde el descubrimiento de Hubble en 1929 de que las galaxias
distantes se desplazan hacia el rojo en proporción a su distancia de nosotros.
La teoría de Alpher-Bethe-Gamow, sin embargo,
explica correctamente las abundancias de hidrógeno y helio, que en conjunto
representan más del 99 por ciento de la materia bariónica en el universo. Al
llegar a esta conclusión la que el universo hubiera salido de un big bang
expandiéndose desde entonces, tal como señala Alfonseca (2018) a partir de esta
expansión debería existir una radiación cósmica de fondo en la zona de
frecuencia de las microondas en una temperatura de 5 K esto es apenas 5 grados por encima del
cero absoluto.
A partir de esta predicción y con el aporte de
Penzias y Wilson al comprobar la
radiación cósmica de fondo predicha anteriormente y por lo cual obtienen el
premio Nobel en 1978; es que se termina la gesta de la teoría del Big Bang.
Figura 3. El posible retroceso de las galaxias es motivo de especulación cosmológica.
Figura 4.
Fuente: UNAM
Figura 5.
Fuente: ABC.es